DE2736255A1 - Pickling bath for steels - contg. acid and ferric chloride - Google Patents

Abstract

Steel is pickled by first contacting with a suitable acid to which FeCl3 has been added. The steel is placed successively in a series of communicating baths of increasing concn. The bath is then regenerated by removal of ferrous and ferric salts resulting from the pickling treatment and adding in FeCl3 to the bath. The FeCl3 added in the liq. state at a rate of 150-200 l FeCl3/1000 l of acid/FeCl3 mixt., the acid pref. being 5-20% HCl. The bath is kept at 75-90 degrees C during pickling. The pickling time is =3mins. No mechanical treatment to remove scale before pickling is required. Special steels can be pickled in the same baths as or dinary steels without expensive plant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beizen von Stählen,The invention relates to a method for pickling steels,

und zwar sowohl von gewöhnlichen Kohlenstoffstählen als auch insbesondere zum Beizen von Sonderstählen,wie rostfreie Stähle oder andere Legierungen, die im allgemeinen schwierig mit den üblichen Verfahren zu beizen sind.both from ordinary carbon steels and in particular for pickling special steels such as stainless steels or other alloys used in are generally difficult to pickle with the usual methods.

Zum Beizen von gewöhnlichen Stählen verfährt man gewöhnlich in der Weise, dass man diese Stähle nacheinander in Säurebäder einbringt, deren Säurekonzentration dabei mehr und mehr ansteigt.For pickling ordinary steels, the procedure is usually followed Way that these steels are placed one after the other in acid baths, their acid concentration increases more and more.

Zur Durchführung dieser Behandlung bringt man die Stähle nacheinander in durch Ueberlauf in Verbindung stehende Gefässe ein, wobei das Säurebad mit der höchsten Konzentration dem letzten Gefäss der Gefäss reihe zugeführt und dann im Gegenstrom zur Durchlaufrichtung der Stähle gefördert wird. Die Badkonzentration nimmt auf diese Weise von dem Gefäss, welches die Stähle als letztes durchlaufen, bis zu dem Gefäss, welches die Stähle zu Anfang durchlaufen, allmählich ab.To carry out this treatment, the steels are brought one after the other into vessels connected by overflow, the acid bath with the highest concentration is added to the last vessel in the row of vessels and then in the Countercurrent to the direction of flow of the steels is promoted. The bath concentration in this way takes from the vessel that the steels pass through last, gradually down to the vessel through which the steels initially run.

Eine Tauchzeit in der Grössenordnung von 30 Sekunden ist im allgemeinen ausreichend, um ein gutes Ergebnis zu erzielen.A dive time on the order of 30 seconds is generally sufficient to get a good result.

Wenn dagegen Sonderstähle mit diesem Verfahren behandelt werden sollen, insbesondere heiss gewalzte Legierungen mit einem hohen Gehalt an Nickel, muss die Tauchzeit auf Zeiten in der Grössenordnung von 8 - 10 Minuten erhöht werden. Die Behandlungsdauer derartiger Sonderstähle ist daher verhältnismässig lang und die Behandlung derartiger Stähle erfordert, wenn man diese Behang lungszeit wirksam herabsetzen will, schwere und komplizierte Einrichtungen sowie kostspielige Investitionen, die zur praktischen Anwendung in Forderrichtung vor den Gefässen für die chemische Beizbehandlung vorgesehen werden müssen. Es handelt sich dabei um Einrichtungen zum mechanischen Beizen zwecks Entfernung eines Teiles der Galmei- und Zunderschichten vor dem Eintauchen des Werkstückes in das Säurebad.If, on the other hand, special steels are to be treated with this process, In particular, hot-rolled alloys with a high nickel content must have the Dive time can be increased to times in the order of 8-10 minutes. the Treatment time of such special steels is therefore relatively long and the Treatment of such steels is required if this treatment time is to be effective wants to reduce heavy and complicated facilities as well as costly investments, for the practical application in front of the vessels for the chemical Pickling treatment must be provided. These are institutions for mechanical pickling for removal part of the calamine and scale layers before immersing the workpiece in the acid bath.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäss ein Verfahren zum chemischen Beizen vorgeschlagen, dessen Wirksamkeit so gross ist, dass man einen zufriedenstellenden Oberflächenzustand bei Tauchzeiten der Legierung in dem Beizbad in der Grössenordnung von 3 Minuten erhält, und zwar ohne dass eine vorherige mechanische Beizbehandlung notwendig ist.In order to avoid these disadvantages, a method is provided according to the invention suggested for chemical pickling, the effectiveness of which is so great that one can satisfactory surface condition when the alloy is immersed in the pickling bath on the order of 3 minutes without any prior mechanical Pickling treatment is necessary.

Daraus ergibt sich die Möglichkeit einer Behandlung von Sonderstählen in denselben Einrichtungen, wie sie für gewöhnliche Stähle Verwendung finden, ohne kostspielige Investitionen, wie sie für die Erganzung einer Maschine zum mechanischen Beizen bei den üblichen Einrichtungen erforderlich werden.This makes it possible to treat special steels in the same facilities as are used for ordinary steels, without costly investments, such as those for the addition of a machine to the mechanical Pickling may be required at the usual facilities.

Durch den einfachen Zusatz eines Eisenchlorides, welches üblicherweise als ein Nebenprodukt angesehen wird, dessen Gestehungskosten sehr niedrig sind und dessen Entfernung leicht durch entsprechende Regenerierungseinrichtungen erfolgen kann, sind die Beizeinrichtungen für gewöhnliche Stähle ohne weiteres verwendbar.By simply adding an iron chloride, which is usually is seen as a by-product, the cost of which is very low and its removal can easily be done by appropriate regeneration devices can, the pickling devices for ordinary steels can be used without further ado.

Dadurch erweist sich das erfindungsgemässe Verfahren als ausserordentlich wirtschaftlich bei seiner praktischen Anwendung.As a result, the method according to the invention proves to be extraordinary economical in its practical application.

Die Erfindung wird nachstehend in einer Ausführungsmöglichkeit unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.The invention is described below in one possible embodiment Described in more detail with reference to the accompanying drawing.

Diese Figur zeigt schematisch eine Einrichtung zum chemischen Beizen von gewohnlichen Stählen, die jedoch bei Anwendung der Erfindung und unter Verwendung eines üblichen Beizbades auch zum Beizen von Sonderstählen angewandt werden kann.This figure shows schematically a device for chemical pickling of ordinary steels, however, when applying the invention and using it a common pickling bath can also be used for pickling special steels.

Diese an sich bekannte Einrichtung ist beispielsweise am Austritt eines Heisswalzwerkes oder hinter dem Ausgang eines Temperofens 1 angeordnet. Diese Beizanlage ist dazu bestimmt, von der Oberfläche des Werkstückes, welches hier als ein langes und kontinuierliches Band, beispielsweise als Bandstahl, dargestellt ist, die Galmei-und bzw. oder Zunderschichten zu entfernen.This known device is, for example, at the outlet a hot rolling mill or behind the exit of a tempering furnace 1. These Pickling plant is intended to be used on the surface of the workpiece, which is called here a long and continuous strip, for example as steel strip, is shown is to remove the calamine and / or scale layers.

Die eigentliche Beizeinrichtung 3 besteht aus einer Mehrzahl von getrennten, jedoch durch Ueberlauf miteinander verbundenen Gefãssen 4, welche von dem in Richtung des Pfeiles 5 geforderten Werkstück 2 nacheinander durchlaufen werden.The actual pickling device 3 consists of a plurality of separate, however, by overflow interconnected vessels 4, which of the in the direction of the arrow 5 required workpiece 2 are passed through one after the other.

Am Ausgang des letzten Gefässes 4 durchlãuft das Werkstück eine Spüleinrichtung 6 und dann eine Trockeneinrichtung 7, bevor es zu anderen Behandlungsstellen oder zu einer Lagerstelle geführt wird.At the exit of the last vessel 4, the workpiece runs through a rinsing device 6 and then a drying device 7 before going to other treatment sites or is led to a depository.

Das letzte Gefäss 4, welches von dem Werkstück 2 vor seinem Durchgang durch die Spüleinrichtung 6 durchlaufen wird, wird in an sich bekannter Weise mit Säurebadflüssigkeit gespeist, wie es mittels des Doppelpfeiles 8 angedeutet ist. Dieses letzte Gefäss 4 speist dann seinerseits durch Ueberlauf das Gefãss 4 in Durchlaufrichtung 5 unmittelbar vor ihm, welches dann seinerseits durch Ueberlauf das vorhergehende Gefäss speist, und sofort bis zum ersten von dem Werkstück 2 durchlaufenen Gefãss 4, wo die Badflüssigkeit bei 9 abgeleitet wird, um bei 10 regeneriert zu werden, bevor sie wieder bei 8 in das Gefäss 4 in Durchlaufrichtung 5 unmittelbar vor der Spilleinrichtung 6 eingeleitet wird.The last vessel 4, which of the workpiece 2 before its passage is passed through the flushing device 6 is in a known manner with Acid bath liquid fed, as indicated by means of the double arrow 8. This last vessel 4 in turn feeds the vessel 4 in the flow direction through overflow 5 immediately in front of him, which in turn overflows the previous one The vessel feeds, and immediately to the first vessel through which the workpiece 2 passes 4, where the bath liquid is diverted at 9 to be regenerated at 10, before it again at 8 in the vessel 4 in the flow direction 5 immediately before the Capping device 6 is initiated.

Die SaurebadflQssigkeit durchlauft auf diese Weise die Reihe der Beizgefässe im Gegenstrom zu der Durchlaufrichtung 5 des Werkstückes 2. Ihre Säurekonzentration ist am höchsten in dem letzten Gefäss 4, wo sie bei 8 eingeleitet wird, und nimmt allmählich bis zu dem ersten, von dem Werkstück durchlaufenden Gefãss 4 ab.In this way, the acid bath liquid runs through the row of pickling vessels in countercurrent to the direction of passage 5 of the workpiece 2. Your acid concentration is highest in the last vessel 4, where it is introduced at 8, and takes gradually down to the first vessel 4 through which the workpiece passes.

Andererseits ist ihre Konzentration an Eisensalzen, welche durch die Wirkung der Säure auf den Stahl des behandelten Werk stückes 2 entstehen, im ersten, von dem Werkstück 2 durchlaufenden Gefäss 4 am höchsten und nimmt allmählich in den Gefässen 4 ab, die nacheinander in Durchlaufrichtung 5 des Werk stückes angeordnet sind.On the other hand, their concentration of iron salts, which by the Effect of the acid on the steel of the treated workpiece 2 arise, in the first, of the workpiece 2 passing through the vessel 4 is highest and gradually takes in from the vessels 4, which are arranged one after the other in the flow direction 5 of the work piece are.

Die Regeneriereinrichtung 10 entfernt das Eisen, welches sich beim Durchlaufen der Sãurebadflüssigkeit im Gegenstrom zu der Durchlaufrichtung 5 in dem Säurebad gelöst hat.The regeneration device 10 removes the iron, which is when Passage of the acid bath liquid in countercurrent to the direction of passage 5 in the acid bath has dissolved.

Erfindungsgemäss ist nun zwischen der Regeneriereinrichtung 10 und der Wieder einführung 8 des regenerierten Säurebades in das letzte Gefäss 4 eine Stelle eingeschaltet, wo dem Bad Eisenchlorid (FeC13) in flüssiger, zerflossener Form zugesetzt wird.According to the invention is now between the regeneration device 10 and the re-introduction 8 of the regenerated acid bath in the last vessel 4 a Place turned on where the bath ferric chloride (FeC13) in liquid, deliquescent Form is added.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass dieser Zusatz eine Herabsetzung der Zeit gestattet, welche für das Beizen von Sonderstählen erforderlich ist , und zwar von 8 - 1 10 Minuten bei üblichen Säurebädern auf eine Zeitdauer in der Grössenordnung von 3 Minuten, wobei der Oberflächenzustand des Werkstückes bei seinem Austritt aus der Einrichtung erheblichen verbessert ist.Experience has shown that this addition reduces the Allowed time which is required for the pickling of special steels, namely of 8 - 1 10 minutes with conventional acid baths for a duration of the order of magnitude of 3 minutes, the surface condition of the workpiece as it emerges from the establishment is considerably improved.

So hat man beispielsweise gute Resultate erhalten bei Verwendung eines Bades, welches 150 bis 200 1 verflüssigtes Fell3 auf 1000 1 einer Mischung mit einer Salzsäure in einer Konzentration in der Grössenordnung von 5 - 20 % enthält. Diese Mischung war auf eine Temperatur in der Grössenordnung von 75 - 90°C erhitzt und durchlief die Einrichtung bei dieser Temperatur in einer Geschwindigkeit von 1000 1 pro Stunde. Der zu behandelnde Sonder stahl selbst durchlief die Einrichtung in einer Geschwindigkeit von 15 t pro Stunde.For example, good results have been obtained using one Bath, which contains 150 to 200 liters of liquefied fur3 to 1000 liters of a mixture with a Contains hydrochloric acid in a concentration in the order of magnitude of 5 - 20%. These Mixture was heated to a temperature of the order of 75-90 ° C and passed through the facility at this temperature at a rate of 1000 1 per hour. The special steel to be treated itself passed through the facility in a speed of 15 t per hour.

Das Ferrochlorid Fell2 aus der Beizung des Stahls mittels Salzsäure und das FerrPichlorid FeC13, welches mit der Badmischung bei 9 entnommen wird, werden in der Regenerationseinrichtung 10 von dem Säurebad getrennt. Diese Regenerationseinrichtung wird üblicherweise verwendet zur Regenerierung von Säurebädern, die zum Beizen von gewöhnlichen Stählen nach üblichen Verfahren gedient haben, d.h. zur alleinigen Entfernung von Ferrochlorid Fell2. Diese Einrichtung kann leicht in gleicher Weise auch zur Entfernung von Ferrichlorid FeCl3 bei Anwendung des erfindungsgemessen Verfahrens verwendet werden.Ferrochloride Fell2 from pickling the steel with hydrochloric acid and the FerrPichlorid FeC13, which is taken out with the bath mixture at 9 separated in the regeneration device 10 from the acid bath. This regeneration device is usually used for the regeneration of acid baths that are used for pickling ordinary steels have served according to the usual procedures, i.e. for the sole purpose Removal of ferrochloride fur 2. This setup can be easily done in the same way also for removing ferric chloride FeCl3 when using the invention Procedure are used.

Die vorstehend gemachten Zahlenangaben sind selbstverstãndlich nur beispielsweise Werte, die insbesondere in Abhängigkeit von der Qualität der zu behandelnden Stähle verändert werden können. LeerseiteThe figures given above are of course only for example values that depend in particular on the quality of the treatment Steels can be changed. Blank page

Claims (7)

PATENTANSPRUECHE: 1. Verfahren zum Beizen von Stählen durch Behandlung mittels eines den Stahl angreifenden Säurebades, dadurch gekennzeichnet, dass dem Säurebad Eisenchlorid zugesetzt wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for pickling steels by treatment by means of an acid bath attacking the steel, characterized in that the Acid bath ferric chloride is added. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchlaufen der zu behandelnden Stähle durch mehrere, im Gegenstrom uberlaufende Säurebadgefasse das Eisenchlorid dem Säurebad vor dessen Einbringung in das Säurebadgefäss zugesetzt und das Säurebad mit dem Eisenchlorid im Gegenstrom zu dem Stahldurchlauf geführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that when passing through of the steels to be treated through several acid bath tanks overflowing in countercurrent the ferric chloride is added to the acid bath before it is introduced into the acid bath vessel and the acid bath with the ferric chloride is passed in countercurrent to the steel passage will. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad nach erfolgter Behandlung der Stähle regeneriert wird, indem die beim Beizen der Stähle entstandenen Ferro- und Ferrisalze abgetrennt werden und Eisenchlorid zugesetzt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the acid bath is regenerated after treatment of the steels by the Pickling of the steels produced ferrous and ferrous salts are separated and ferric chloride is added. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenchlorid in flüssigem Zustand in einer Menge von 150 - 200 1 Eisenchlorid auf 1000 1 der Säurebad/Eisenchlorid-Mischung zugesetzt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the ferric chloride in the liquid state in an amount of 150 - 200 1 ferric chloride to 1000 1 of the acid bath / ferric chloride mixture is added. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Säurebad aus Salzsäure mit einer Konzentration von 5 - 20 % besteht. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the acid bath consists of hydrochloric acid with a concentration of 5 - 20%. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Stähle mit dem Eisenchlorid enthaltenden Säurebad in der Wärme erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the treatment of the steels with the ferric chloride containing Acid bath takes place in the heat. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenchlorid enthaltende Säurebad auf eine Temperatur von 75 - 900 C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the iron chloride containing acid bath heated to a temperature of 75 - 900 C and at this temperature is held.